【电磁场原理】是电气工程领域中的核心课程,主要研究电场、磁场以及它们与物质相互作用的基本规律。本部分是2015年重庆大学电气工程学院研究生复试的电磁场原理试题,涵盖选择题、填空题和解答题,旨在考察考生对基本概念、定理和计算能力的掌握。
**一、选择题解析**
1. 第二类边值问题指的是在求解电磁场问题时,给定边界上的函数。根据描述,选项中没有给出具体答案,但通常第二类边值问题要求确定的物理量(如电势或磁场强度)在边界上的梯度或导数。
2. 对于选项分析:
- a 错误,因为在导电媒质中,相速通常与频率无关,而在无耗媒质中,相速是常数,与频率无关。
- b 正确,相速确实代表信号的能量传播速度。
- c 正确,相速是指等相面(相位相同的点构成的面)移动的速度。
因此,不正确的是a。
3. 电磁波在导电媒质中传播时,电场能量密度和磁场能量密度的关系取决于媒质的性质。在均匀无耗媒质中,两者通常是相等的,但在导电媒质中,由于能量被迅速耗散,电场能量密度通常小于磁场能量密度。
**二、填空题解析**
1. 动态位矢量(电位移矢量D)满足的方程是高斯电通定律,即D·dS=q/ε0,其中dS是微元面积,q是包围的电荷,ε0是真空介电常数。动态标量位(电位V)的方程是泊松方程,即∇²V=-ρ/ε0,ρ是电荷密度。A表示位移电流密度,动态位矢量和动态标量位的联系条件是A=∂D/∂t,这使得达朗贝尔方程和拉普拉斯方程彼此独立又相互联系。
**三、判断题(这部分未给出具体题目,故无法提供解析)**
**四、解答题解析**
1. 当B导体球接地时,它会尝试平衡任何接近它的电荷,因此当B向带正电的A靠近时,A的部分电荷会被转移到B上,导致A的电位降低。从能量角度看,系统总能量降低,因为电荷从高电位转移到了低电位。
2. (1)如果线圈1中通入交流电,由于互感现象,线圈2中会产生感应电动势,灯泡可能会亮起,取决于感应电动势的大小和方向。
(2)若线圈1中通入直流电,由于直流电不产生变化的磁场,线圈2中不会有感应电动势,因此灯泡不会亮。
(3)电偶极子电荷量增大,会改变磁场分布,线圈2中可能因磁通变化产生感应电动势,灯泡可能会亮。
(4)将线圈1旋转90度使其垂直卷面,若1线圈中的电流仍保持原方向,则线圈2中的磁通量将变为零,不再有感应电动势,因此灯泡不会亮。
以上是2015年重大电气复试笔试电磁场原理部分的试题解析,这些题目涉及了电磁场的基本概念、边界条件、能量观点以及电磁感应现象,都是电磁场理论学习的重点。理解和掌握这些知识点对于电气工程专业研究生的学习至关重要。